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控制系统相关论文范文资料,与先进控制策略在火电厂热工控制中的应用相关毕业论文提纲
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摘 要：由于火电厂热能动力设备及其内部过程的复杂性,热工过程表现出非线性、时变性、时滞和不确定性,难以建立其精确的数学模型,常规PID控制难以获得满意的控制效果.同时,在生产现场由于受PID参数整定方法的限制和困扰,控制器参数往往整定不良,也使PID控制效果欠佳,因此人们不得不寻找先进控制技术来获得满意的控制效果.本文将主要探讨先进控制策略在火电厂热工控制中的应用.
关 键 词：先进控制策略；火电；热工控制
控制系统涉及机械设备安全运行问题,是火电厂开展管理核心问题.自动控制系统主要包含机炉协调控制、锅炉燃料量控制、再热蒸汽温度控制等.系统运行同送风机协调系统息息相关.这是个复杂系统,当系统运行时,需要保障硬件设备属于正常运行模式下.检查人员要做好设备检修工作,及时查看设备故障,提升设备运行安全性[1].
一、火电厂热工自动控制系统
火电厂热工自动控制系统是火电厂运用计算机软件对火电厂的运营进行自动化控制的系统.它是火电厂运营的核心部分,控制着火电厂各大设备的运行.这一系统包括火电厂燃料控制、气泡水位控制、引风控制、过热和再热蒸汽温度控制以及火电机炉协调控制系统等.火电厂热工自动控制系统能够对火电厂生产运营的各个环节进行一体化和智能化的控制,保障火电厂的正常运营.
近年来电力应用的大增,对火电厂热工自动控制系统提出了更高的要求,为了让满足市场对火电厂的更高要求,火电厂需要不断提高热工自动控制系统的可靠性.火电厂的管理人员要对电厂设备进行定期检查,保障电厂硬件设备的正常.另外要加强对管理人员的培训,让他们更好的操作控制系统,充&#
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二、火电厂热工控制系统的组成
火电厂的热工自动控制系统是一个复杂庞大的系统,这一系统中根据运行功能的不同主要包括分散控制系统、辅助控制系统、监控系统等,每一个系统都发挥着十分重要的作用,都会影响热工自动控制系统的可靠性.在火电厂的运行中要加强对每一个系统的管理优化,提升整个系统的可靠性.
(一)分散控制系统
火电厂的每个组件中都有一个分散控制系统,可见这一系统的重要性.分散控制系统主要控制的安装能够便于火电厂管理员对电厂机组的控制,保障系统能够自动处理运行故障,减少设备故障给电厂带来的损失.
(二)辅助控制系统
这一系统是为了避免控制主系统出现运行故障时电厂全面瘫痪而设置的.这一系统能够在无人管理的状态下自动的运行,保障机组正常工作.这一系统一般通过可控制的编程器对热工的自动控制系统进行自动控制的设置,再通过数据交换机以及其他的数据接口进行数据交换.这样对系统进行进行无人的控制,保障系统运行的安全可靠.
(三)监控系统
火电厂热工自动控制系统的监控系统包括视频网络监控系统和实时监控系统等.视频监控系统主要是对火电厂的无人值班区以及一些比较危险的区域进行监控,使这些区域的运行也在管理人员的控制范围之内,通过这种直观的监控,实现火电厂整体运行的有效管理.实时监控系统,主要是对火电厂的生产设备和整体运行状况进行实时的监控.这种火电厂运行状况的实时的监控能够及时发现电厂运行中的问题,并且发出预警通知,管理人员或自动处理系统就能够及时的处理问题,减少故障对电厂的危害,使电厂安全可靠地运行.
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三、先进控制策略在火电厂热工控制中的应用
火电厂热工自动化是保障设备安全、提高机组经济性、减轻劳动强度及改善劳动条件的重要技术措施.针对火电厂热工过程的特殊性,将智能控制方法应用到热工过程控制系统中,成为目前研究的热点.
1.单元机组负荷控制
单元机组负荷控制系统是一个具有非线性、时变性、不确定性并存在严重耦合的多变量系统,很难建立精确的数学模型,使用基于数学模型的传统控制方法时难以获得满意的控制效果.根据火电单元机组负荷控制系统被控对象的具体特点及神经元的学习功能,分别设计了以炉跟机和机跟炉为基础的两种基于自适应神经元模型的负荷控制系统.仿真试验表明,各权系数的学习收敛速度较快,且两种控制系统均具有很强的自适应能力和良好的控制品质.将基于非模型控制的模糊逻辑算法和神经元控制有机结合起来,应用于单元机组负荷控制系统中,该控制方法具有很强的鲁棒性、自适应性和强抗干扰能力,并有效地提高了系统的响应速度[3].
2.过热汽温控制
过热汽温是锅炉运行质量的重要指标之一.锅炉过热汽温控制采用改变减温水量作为控制手段,系统具有较大的惯性和时滞,且动态特性随运行工况的变化而改变,近年来人们根据过热汽温系统的特点将智能控制技术引入其中,从而有效改善了系统的性能和控制品质,增强了控制系统的适应性.利用神经网络模糊控制器实现了过热蒸汽控制.结果表明,基于神经网络的自学习模糊控制系统由于发挥了两者各自的优势,具有强的鲁棒性,即使调峰机组在变工况下（大范围变负荷下）仍保持了良好的控制性能和运行效果,能较好地解决火电厂过热汽温控制对象大迟延和模型不稳定的控制难题.
3.锅炉燃烧过程控制
锅炉燃烧系统是一个受多种因素（如煤种和煤质的变化、变量之间的严重耦合、负荷变化对燃烧稳定性的影响、时滞等）制约的不断波动的复杂的系统,再加上燃烧率难以精确在线测量.提出了一种锅炉燃烧过程实时控制专家系统,专家系统采用的推理机为数据驱动的正向推理方法,逐次判断知识库中的规则,是一种前向推理的产生式系统.其判断规则集包括紧急事故及执行机构故障诊断子集、工况判断子集、煤厚调节子集、送风调节子集等.控制系统投入连续运行以来,取得了令人满意的效果.对锅炉燃烧过程采用了模糊控制策略.结果表明,这些智能控制技术的使用,有效克服了系统存在的不确定性,改善了系统的控制精度和鲁棒性,提高了控制品质[4].
4.中储式制粉系统控制
中储式制粉系统的控制难点在于：被控参数间的耦合、磨负荷信号难以测量、数学模型复杂.针对纯迟延、非线性特性,利用模糊语言规则,将运行人员的经验归纳后,存储到计算机中进行数值计算,采用分级模糊控制和预测模糊控制相结合的控制方法.
5.给水加药控制
火电厂锅炉给水加药主要是加氨及联胺,加氨的目的为了提高凝结水或给水的PH值,减少由于低PH值引起的对低压和高压给水系统的腐蚀.加联胺的作用是用联胺化学反应除去给水中的二氧化碳和氧,防止系统氧腐蚀和受热后铜、铁垢的生成.由于影响给水加药量的因素较多（如锅炉蒸发量、水处理工况）,传统的PID调节效果并不理想.研究开发了给水加氨和加联氨变频模糊控制系统,利用模糊逻辑本身提供的以专家经验构造的语言信息,并将语言信息转化为控制策略的推理方法,来解决复杂且无法建立精确数学模型的系统控制问题,使用模糊控制器控制变频器的输出频率,从而达到调节加药泵电机转速的目的[5].系统控制生产,有效避免安全事故出现,保障系统自动化控制效益,在规定时间内完成各项经济指标.火电厂内的燃料被充分燃烧,降低环境污染,基于提升火电厂经济基础上,还保障周边环境不被污染.
结论
随着社会不断发展,技术
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